大一大学计算机基础课程知识点上课讲义

大学计算机基础

1.计算机定义：电子计算机简称计算机，是一种处理信息的（电子）机器，能自动、高速、精确地对信息进行储存、传送和加工处理。

2.计算机发展的四个阶段（按组成计算机的电子元件划分）：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、超大规模集成电路电子。

3.计算机分类：

高性能计算机：是指比微机和工作站性能更高的计算机，主要以计算机速度为衡量标准；微型计算机：又称个人计算机（PC）；

嵌入式计算机（系统）：将微机或某个微机核心部件安装在某个专用设备之内，对这个设备进行控制和管理，使设备具有智能化操作的特点。

4.计算机应用的领域：科学计算、数据处理、辅助工程、远程控制、人工智能。

5.未来新兴的计算机：超导计算机、量子计算机、光子计算机、生物计算机、神经网络将计算机。

6.计算机系统的组成：一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成。

7.硬件系统：是指构成计算机的看得见、摸得着的东西，如元器件、电路板、零部件等物理实体和物理装置，称为计算机硬件；硬件系统是组成计算机系统的各个物理设备的总称，是计算机系统的物理基础，又称为裸机。

8.硬件系统：包括运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五大部分；

运算器：主要功能是对数据进行各种运算（算术运算和逻辑运算）；

控制器：主要功能是协调并控制计算机系统的各个部件按程序中安排好的指令序列执行指定的工作，使整个计算机系统有条不紊的工作；

存储器：用于存放程序、参与运算的数据和运算结果，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取；对存储器的操作分为读操作和写操作两种。

有关储存器的基本术语和概念：

存储器通常分为内存储器（内存）和为存储器（辅存），内存储器（即内存）用于存放CPU 要处理的数据和指令；外存储器（即外存）主要用于长期存放程序或数据信息。内存和外存的利弊：内存是由半导体器件构成，其工作速度高，但造价高，断电后多数内存信息会丢失；外存靠磁性物质或凹凸点记录信息，不会因断电而丢失信息，其造价较同样容量的内存而言低，但其工作速度较慢。

位（b）：计算机中的一个二进制位；

字节（B）：8个二进制位（即8个位）称为一个字节；

容量：是指存储器能保存的二进制位的数量，通常用B表示。（计算机常用容量的进率：1024）字长：CPU在单位时间内能一次处理的二进制数据的位数；

地址：计算机的储存器被划分为储存单元来管理，每个单元包含若干个二进制位，每个存储单元有唯一的一个编号，这个编号就叫做储存单元的地址；

输入设备：将外部世界的信息传输到主机，将其变成机器能识别的形式。

输出设备：作用是将计算机处理的结果变成人们认识的形式。

9.软件：是指计算机上运行的程序及其使用和维护文档的总和；

软件系统：是为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总和；

10.计算机软件件的分类：系统软件和应用软件；

系统软件（必备）：操作系统（Windows系列、DOS、Mac OS、UNIX、Linux、OS/2）、数据库系统、语言处理程序（C/VB/Java）、诊断程序；

操作系统：是最基本的系统软件，是管理和控制计算机中所有软、硬件资源的一组程序。（功

能：）操作系统直接运行在裸机之上，是对计算机硬件系统的第一次扩充，在操作系统的支持下，计算机才能运行其他软件。从用户的角度来看，硬件系统加上操作系统就构成了一台虚拟机，为用户提供了一个方便、有好的使用平台。操作系统是计算机硬件系统与其他软件的接口，也是计算机和用户的接口。

应用软件（可选）：用户为解决实际问题开发的专门程序（Photoshop、AutoCAD）

11.计算机工作原理（存储程序即冯·诺依曼原理（1946））：

计算机系统由五大部分组成；

指令和数据都存放在储存器中，计算机工作时能够自动高速地从储存器中取出指令并执行；用二进制形式表示数据和指令；

指令：规定了计算机要执行的一系列基本操作；

程序：是完成处理功能的所有指令的有序集合；

12.计算机工作的基本过程：取指令、分析指令、执行指令，有序重复直至所有指令完成；

13.计算机采用二进制的原因：

二进制只有0和1两种状态，正好与物理部件的两种状态相对应；

二进制的0和1可以与逻辑代数中的“真”和“假”对应，便于应用逻辑代数理论研究计算机理论；

14.进位计数：按进位的原则进行计数，简称数制；

15：十进制和二进制、八进制、十六进制间的相互转换；

16．数据：指所有能输入到计算机中并被计算机识别、存储和加工处理的符号的总称。数据分为数值型数据和非数值型数据；

17．西文字符编码（ASCII）：美国标准信息交换码。

标准ASCII码是一个用7位二进制数来编码，用8位二进制数来表示的编码方式，其最高位是0。

常见字符A的ASCII码是65，a的ASCII码是97；

18.汉字编码：

输入码：是指利用计算机系统中现成的西文键盘，对每个汉字编排的输入汉字的编码；原理：利用键盘上的字母和数字键来描述；

内码：又称机内码，是指计算机内部存储、处理加工和传输汉字时所用的油0和1组成的代码；原理：将汉字交换码加上20H，得到汉字的国标码，又进一步将国标码的两个字节分别加上80H得到机内码；

无论哪种输入码，将汉字存入计算机的总是汉字的机内码即输入码和机内码之间是一一对应的转换关系，与输入法无关；

字形码：又称为字模，是表示汉字字形的编码；原理：常用点阵形式和矢量形式表示；将所有字形码集中存放在计算机的外存中，称为“字库”；

19.微型计算机（PC）：即个人计算机或微机，是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机，是以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出(I/0)接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机；

20．微型计算机组成：硬件和软件两部分；